CN106761819A - 一种隧道管片快速拼装设备及其拼装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道管片快速拼装设备及其拼装方法。要解决的技术问题是现有的撑靴式隧道管片拼装设备占用隧道空间大，移动不灵活，本发明包括行走主机、支撑臂、管片拼装机、主机大臂、管片吊机和拖车，所述主机大臂通过十字铰耳与支撑臂上端连接，支撑臂下端与行走主机铰接连接，支撑臂上端通过支撑油缸与行走主机连接，管片拼装机设置于主机大臂上，拖车前端与主机大臂连接，管片吊机设置在管片吊机梁下方，管片吊机梁两端分别与主机大臂和拖车连接。采用这样的技术方案后的本发明采用预制管片进行衬砌，有效的解决了传统隧道施工方式造成的衬砌进度问题、质量问题，保证了隧道结构强度，延长隧道使用年限的同时加快了隧道施工进度。

Description

一种隧道管片快速拼装设备及其拼装方法
技术领域
本发明涉及一种拼装设备，具体涉及一种隧道管片快速拼装设备及其拼装方法。
背景技术
随着隧道施工的发展以及隧道应用的多元化，公路、铁路、地铁、电缆等应用领域对隧道的强度、使用寿命等方面有了更高的要求。施工过程中用钢筋混凝土对隧道进行衬砌。传统的隧道衬砌需要人工绑扎钢筋，铺设防水层，通过模板台车对已绑扎好的钢筋浇筑混凝土。此方法施工工序复杂，施工效率低；而且由于施工现场环境相对恶劣，可能出现裂缝、衬砌拱顶脱空等问题，影响隧道安全正常运营。
现有的管片衬砌设备多设支撑盾，由支撑盾上挤压油缸支撑着撑靴，利用撑靴与隧道面摩擦力实现设备的推进，但由于大多隧道表面的结构强度弱，撑靴可能会破坏隧道，某些软土隧道甚至无法实现撑靴支撑，设备无法正常工作。且撑靴式隧道管片拼装设备占用隧道空间大，移动不灵活。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的撑靴式隧道管片拼装设备占用隧道空间大，移动不灵活，本发明提供一种保证隧道初衬完整性，可以灵活转场，能进行快速拼装的隧道管片快速拼装设备及其拼装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种隧道管片快速拼装设备，包括行走主机、支撑臂、管片拼装机、主机大臂、管片吊机和拖车，所述主机大臂通过十字铰耳与支撑臂上端连接，支撑臂下端与行走主机铰接连接，支撑臂上端通过支撑油缸与行走主机连接，管片拼装机设置于主机大臂上，拖车前端与主机大臂连接，管片吊机设置在管片吊机梁下方，管片吊机梁两端分别与主机大臂和拖车连接。
所述拖车上设有电气液压控制系统、注豆砾石系统和注浆系统。
所述注豆砾石系统包括依次连接的豆砾石泵、豆砾石皮带机、豆砾石罐。
所述行走主机上设有回转平台，支撑臂的下端与回转平台铰接连接，支撑油缸一端安装在支撑臂上，另一端安装在回转平台上，主机大臂上设有推进油缸，推进油缸与管片拼装机相连。
一种隧道管片快速拼装设备的拼装方法，包括以下步骤：①运送管片：管片吊机将预制好的管片沿着管片吊机梁运至管片拼装机下方；②管片运至管片拼装机下方后，管片拼装机开始拼装第一环管片；③第一环管片拼装结束后，行走主机拖动其它所有设备前行，进行第二环管片的拼装；④重复步骤①-③完成设定环数管片的快速拼装；⑤注豆砾石系统工作，在隧道初衬与拼装好的管片之间填充豆砾石；⑥利用注浆系统对填充豆砾石后的隧道初衬与管片之间的缝隙进行灌浆回填；⑦重复步骤①-⑥，完成整条隧道管片的拼装。
步骤②所述的管片拼装机拼装管片时，行走主机通过回转平台调整主机大臂的水平角度、通过支撑油缸调整主机大臂上下高度进而调整管片拼装机的拼装位置。
步骤⑤所述的注豆砾石系统工作时，豆砾石皮带机将豆砾石罐中储存的豆砾石运输至豆砾石泵，豆砾石泵在隧道初衬与拼装好的管片之间填充豆砾石。
采用上述结构的本发明采用预制管片进行衬砌，有效的解决了传统隧道施工方式造成的衬砌进度问题、质量问题，保证了隧道结构强度，延长隧道使用年限的同时加快了隧道施工进度。本发明行走主机采用履带式或轮式行走方式，可有效保护隧道初衬或隧道开挖面不受损坏。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A剖视结构示意图；
图3为图1的B-B剖视结构示意图；
图4为图1的C-C剖视结构示意图。
图号说明：
1行走主机 、101支撑臂、102支撑油缸、103回转平台、2十字铰耳、3管片拼装机、4推进油缸、5主机大臂、6拖车、7电气液压控制系统、8注豆砾石系统、81豆砾石泵、82豆砾石皮带机、83豆砾石罐、9注浆系统、10管片吊机梁、11管片吊机、12初衬、13管片。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种隧道管片快速拼装设备，包括行走主机1、支撑臂101、管片拼装机3、主机大臂5、管片吊机11和拖车6，所述主机大臂5通过十字铰耳2与支撑臂101上端连接，支撑臂101下端与行走主机1铰接连接，支撑臂101上端通过支撑油缸102与行走主机1连接，管片拼装机3设置于主机大臂5上，拖车6前端与主机大臂5连接，管片吊机11设置在管片吊机梁10下方，管片吊机梁10两端分别与主机大臂5和拖车6连接。主机大臂5与支撑臂101连接，主机大臂5位置可通过支撑油缸102伸缩、通过行走主机的回转平台103回转调节。管片拼装机3安装在主机大臂5上，管片拼装机3在推进油缸的作用下可在主机大臂5上前后滑移；拖车6与主机大臂5连接，通过行走主机1带动后配套的拖车6前进或后退；所述管片吊机11位于管片吊机梁10下方，管片吊机11沿管片吊机梁10前后滑移。
所述拖车6上设有电气液压控制系统7、注豆砾石系统8和注浆系统9。
所述注豆砾石系统8包括依次连接的豆砾石泵81、豆砾石皮带机82、豆砾石罐83。
所述行走主机1上设有回转平台103，支撑臂101的下端与回转平台103铰接连接，支撑油缸102一端安装在支撑臂101上，另一端安装在回转平台103上，主机大臂5上设有推进油缸4，推进油缸4与管片拼装机3相连。
一种隧道管片快速拼装设备的拼装方法，包括以下步骤：①运送管片：管片吊机11将预制好的管片13沿着管片吊机梁10运至管片拼装机11下方；②管片运至管片拼装机11下方后，管片拼装机3开始拼装第一环管片13；③第一环管片拼装结束后，行走主机1拖动其它所有设备前行，进行第二环管片的拼装；④重复步骤①-③完成设定环数管片的快速拼装；⑤注豆砾石系统8工作，在隧道初衬12与拼装好的管片13之间填充豆砾石；⑥利用注浆系统9对填充豆砾石后的隧道初衬12与管片13之间的缝隙进行灌浆回填；⑦重复步骤①-⑥，完成整条隧道管片的拼装。
步骤②所述的管片拼装机3拼装管片时，行走主机1通过回转平台103调整主机大臂101的水平角度、通过支撑油缸102调整主机大臂101上下高度进而调整管片拼装机3的拼装位置。
步骤⑤所述的注豆砾石系统8工作时，豆砾石皮带机82将豆砾石罐83中储存的豆砾石运输至豆砾石泵81，豆砾石泵81在隧道初衬12与拼装好的管片13之间填充豆砾石。

Claims (7)

1.一种隧道管片快速拼装设备，其特征在于：包括行走主机（1）、支撑臂（101）、管片拼装机（3）、主机大臂（5）、管片吊机（11）和拖车（6），所述主机大臂（5）通过十字铰耳（2）与支撑臂（101）上端连接，支撑臂（101）下端与行走主机（1）铰接连接，支撑臂（101）上端通过支撑油缸（102）与行走主机（1）连接，管片拼装机（3）设置于主机大臂（5）上，拖车（6）前端与主机大臂（5）连接，管片吊机（11）设置在管片吊机梁（10）下方，管片吊机梁（10）两端分别与主机大臂（5）和拖车（6）连接。
2.根据权利要求1所述的隧道管片快速拼装设备，其特征在于：所述拖车（6）上设有电气液压控制系统（7）、注豆砾石系统（8）和注浆系统（9）。
3.根据权利要求2所述的隧道管片快速拼装设备，其特征在于：所述注豆砾石系统（8）包括依次连接的豆砾石泵（81）、豆砾石皮带机（82）、豆砾石罐（83）。
4.根据权利要求1所述的隧道管片快速拼装设备，其特征在于：所述行走主机（1）上设有回转平台（103），支撑臂（101）的下端与回转平台（103）铰接连接，支撑油缸（102）一端安装在支撑臂（101）上，另一端安装在回转平台（103）上，主机大臂（5）上设有推进油缸（4），推进油缸（4）与管片拼装机（3）相连。
5.一种隧道管片快速拼装设备的拼装方法，其特征在于包括以下步骤：①运送管片：管片吊机（11）将预制好的管片（13）沿着管片吊机梁（10）运至管片拼装机（11）下方；②管片运至管片拼装机（11）下方后，管片拼装机（3）开始拼装第一环管片（13）；③第一环管片拼装结束后，行走主机（1）拖动其它所有设备前行，进行第二环管片的拼装；④重复步骤①-③完成设定环数管片的快速拼装；⑤注豆砾石系统（8）工作，在隧道初衬（12）与拼装好的管片（13）之间填充豆砾石；⑥利用注浆系统（9）对填充豆砾石后的隧道初衬（12）与管片（13）之间的缝隙进行灌浆回填；⑦重复步骤①-⑥，完成整条隧道管片的拼装。
6.根据权利要求5所述的隧道管片快速拼装设备的拼装方法，其特征在于：步骤②所述的管片拼装机（3）拼装管片时，行走主机（1）通过回转平台（103）调整主机大臂（101）的水平角度、通过支撑油缸（102）调整主机大臂（101）上下高度进而调整管片拼装机（3）的拼装位置。
7.根据权利要求5所述的隧道管片快速拼装设备的拼装方法，其特征在于：步骤⑤所述的注豆砾石系统（8）工作时，豆砾石皮带机（82）将豆砾石罐（83）中储存的豆砾石运输至豆砾石泵（81），豆砾石泵（81）在隧道初衬（12）与拼装好的管片（13）之间填充豆砾石。
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